Determination of Clothing Evaporative Resistance for - Thermo-Physiology Modelling using a Thermal Mannequin

Globálne otepľovanie a klimatické zmeny sú aktuálne jednou z najdiskutovanejších tém na svete. Keďže začíname vidieť jasné známky klimatických zmien, je nutné sa čoraz viac zaoberať ochranou ľudského zdravia pred tepelnou záťažou aj na miestach sveta, kde táto téma nebola v minulosti aktuálna. Pracovníci vo viacerých profesiách, hlavne v tých ktoré využívajú špeciálne ochranné odevy, môžu byť potencionálne ohrozený vplyvom tepla. Je známe že vyparovanie potu z tela je hlavným termoregulačným prvkom ľudského tela a práve použitie takýchto ochranných odevov, obmedzujúcich toto vyparovanie, v kombinácií s vysokou aktivitou môže byť zdraviu nebezpečné. Z týchto dôvodov sa do popredia dostávajú termofyziologické modeli alebo predikčné modeli tepelnej záťaže, ktoré sú neustále vylepšované a aplikované v rôznych situáciách. Jednými z najproblematickejších vstupných dát takýchto modelov patria vlastnosti odevu – tepelná izolácia, faktor oblasti prekrytia oblečením a odpor odevu proti vyparovaniu, ktorých nepresné hodnoty môžu spôsobiť veľké nepresnosti vo finálny predikciách týchto modelov. Napriek tomu že meranie tepelnej izolácie odevu pomocou tepelných manekýnov je už zavedené, spoľahlivé a presné, to isté nie je možné povedať o meraní odporu odevu proti vyparovaniu, ktoré je stále vo svojich začiatkoch. Cieľom tejto práce bolo vyvinúť a implementovať experimentálne zariadenie, procedúru merania a spôsob kalkulácie pre získanie odporu odevu proti vyparovaniu pomocou manekýna NEWTON-a na VUT v Brne. Výsledky merania boli validované na základe dát nameraných pomocou manekýna TORE na Univerzite v Lunde. Reprodukovateľnosť merania bola na úrovni do 4 % rozdielu od strednej hodnoty takmer vo všetkých prípadoch. Výsledky ukazujú že je možné dosiahnuť dobrej reprodukovateľnosti merania pri striktnom dodržaní metodológie merania. Výsledky taktiež ukázali dobru opakovateľnosť merania, kedy bol dosiahnutý výsledok opäť na úrovni 4 % na oboch manekýnoch, čo je zároveň aj požadovaná hranica určená v normách pre meranie tepelnej izolácie odevu. Ďalším bodom práce bola verifikácia samotnej kalkulácie výparného odporu. Aj keď mass loss metóda určuje priamo intenzitu prenosu hmoty vyparovaním a najbližšie opisuje samotný jav vyparovania potu z ľudského tela, nie je vhodná pre určenie lokálnych hodnôt odporu proti vyparovaniu odevov z dôvodu technických limitácií senzorov a tepelných manekýnov. Z tohto dôvodu je použitá heat loss metóda, ktorej výpočet však musí byť korigovaný. Súčasťou práce bolo testovanie a verifikácia viacerých korekcií tejto metódy, čo môže byť prínosom výskumných pracovníkov z oblasti termofyziológie, keďže tieto lokálne hodnoty vlastností odevov sú pre dosiahnutie presných predikcii priam nevyhnutné. Úspešná implementácia a validácia možnosti merania odporu odevu proti vyparovaniu na VUT v Brne pomocou tepelného manekýna prináša taktiež nové možnosti pre ďalšie projekty a kooperácie v rámci výskumnej ci komerčnej činnosti Univerzity.

Grantor dc:publisher

Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství

Author dc:creator

• Toma, Róbert

Advisor dc:contributor.advisor

• Jícha, Miroslav

• Tepelná izolácia odevu
• faktor oblasti prekrytej oblečením
• odpor odevu proti vyparovaniu
• tepelný manekýn
• modelovanie termofyziológie
• ochranné odevy
• Thermal insulation
• clothing area factor
• evaporative resistance
• thermal manikin
• thermo physiological modeling
• protective clothing

Statement dc:rights

• Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení

Language dc:language.iso

en

Dc Identifier Other

154763

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.vut.cz:11012/245290